Desain Dan Kinerja Sistem Pneumatik Untuk Penabur Pupuk Tanaman Sawit Muda

Abstract

Pemupukan tanaman kelapa sawit, pada umumnya dilakukan dengan menaburkan pupuk pada pinggiran pokok tanaman sawit secara manual atau menggunakan power spreader. Pemupukan manual tidak dapat menghasilkan aplikasi pupuk yang seragam sesuai dosis yang dikehendaki, serta membutuhkan tenaga kerja yang banyak. Penggunaan power spreader ternyata belum mampu menaburkan pupuk secara efektif pada permukaan tanah sekitar pokok tanaman sawit muda (tanaman belum menghasilkan) (TBM) tanpa mengganggu daun tanaman. Mesin pemupuk kelapa sawit yang biasa disebut dengan mesin penebar pupuk (power spreader) merupakan salah satu mesin pemupuk yang banyak digunakan di beberapa perkebunan kelapa sawit. Taburan pupuk, dari power spreader yang digunakan sekarang ini, akan terhalangi oleh pelepah dan daun tanaman sawit yang menutupi permukaan tanah sekitar pokok tanaman sawit, bahkan bisa tertumpuk di sela-sela ketiak pelepah sawit. Oleh karena itu, perlu dikembangkan sebuah mesin aplikator pupuk yang mampu menaburkan pupuk pada permukaan tanah sekitar pokok tanaman sawit muda. Salah satu konsep yang bisa diajukan adalah dengan menggunakan mekanisme pengangkat pelepah sawit dan mekanisme penabur pupuk dengan hembusan (pneumatik) yang terarah. Tujuan penelitian ini adalah mendesain sistem pneumatik untuk penabur pupuk NPK untuk kelapa sawit muda (TBM) dan menguji kinerjanya. Analisis dan desain sistem pneumatik untuk penabur pupuk dilakukan melalui pendekatan desain fungsional dan desain struktural. Aliran pupuk dari kotak penjatah sampai ke diffuser dianalilis dan disimulasikan menggunakan metode Computational Fluid Dynamic (CFD). Mesin penabur pupuk ini didesain dengan kriteria: 1) dapat mengaplikasikan pupuk NPK dengan dosis 0.25, 0.75, 1.0, 1.25, dan 1.5 kg/tanaman, 2) kecepatan maju mesin 0.55 dan 1.7 m/s, 3) pupuk ditaburkan di sekitar tanaman sawit dalam radius 1.5 m, 4) tenaga putar dari sistem pneumatik menggunakan putaran power take off (PTO) traktor. Perancangan sistem pneumatik pada mesin pemupuk TBM harus mampu menghembuskan pupuk yang dijatahkan sehingga sampai pada target di sekitar tanaman yang dipupuk. Dari hasil analisis desain, dibuat gambar kerjanya, kemudian dibuat satu prototipe mesin dan diuji coba. Konstruksi utama mesin terdiri dari: 1) hopper pupuk, 2) auger penjatah pupuk), 3) motor DC penggerak auger penjatah pupuk, 4) blower penghembus, dan 5) diffuser. Dengan mengunakan sistem ini, pupuk dari hopper dijatah oleh auger, dan kemudian dihembuskan oleh alira udara dari blower ke diffuser. Berdasarkan analisis kehilangan tekanan, sistem pneumatik ini membutuhkan daya 0.71 kW pada putaran blower 3000 rpm yang menghasilkan aliran udara sebesar ±0.3375 m3/s. Prototipe sistem pneumatik pada mesin pemupuk dapat menebarkan pupuk di sekitar pokok tanaman sawit. Dosis pupuk yang dihembuskan oleh mesin sudah sesuai dengan yang dosis yang di-set. Jarak optimum jatuhnya pupuk dari diffuser adalah 1 m. Mesin pemupuk dapat dioperasikan pada kecepatan maju 0.55 m/s dan 1.7 m/s.